《袋式除尘培训》PPT课件.ppt

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1、,袋式除尘技术交流材料,袋式除尘器气流分布的必要性,袋式除尘器气流分布的必要性,1.袋式除尘设备大型化 处理风量数十万至上百万 m3/h 非常普遍 单机处理风量最大达到 300 m3/h 以上 单台设备的滤袋数以万计 设备体积空前扩大 对含尘气流的均布提出了新的要求,2.进一步降低袋式除尘器阻力 节能减排的目标 许多新的应用领域的实践(例如燃煤电厂锅炉烟气除尘)要求袋式除尘器阻力进一步降低,袋式除尘器气流分布的必要性,3.袋式除尘器常规结构的局限性 常规袋式除尘器采取多仓室结构 含尘气流进入箱体需经历以下环节：尘气总管变径管支管弯管阀门箱体 净气排出需经历以下环节：箱体变径管阀门支管总管 而且

2、气流通过这些环节的速度相当高 往往导致滤袋破损和阻力过高,袋式除尘器气流分布的必要性,袋式除尘器气流分布的必要性,袋式除尘器 常规结构,常规结构的缺点：1)除尘器阻力难以进一步降低 袋式除尘器的阻力主要有 结构阻力 滤袋阻力 常规除尘器的结构阻力往往高于600 Pa 有的高达8001000 Pa 许多设备的阻力为 15002000 Pa 阻力高导致运行能耗高,袋式除尘器气流分布的必要性,常规结构的缺点：2)气流分配难以均匀 常规结构的仓室数量少则68个 多的可达2040个 仓室数量众多容易使各仓室气流分布不均 远端和近端仓室的风量有时差别很大 不利于阻力的降低,袋式除尘器气流分布的必要性,常规

3、结构的缺点：3)容易导致含尘气流冲刷滤袋 常规结构对气流分布缺乏细致考虑 加上各仓室处理烟气量不均匀 使得一些仓室含尘气流速度过高 对滤袋的冲刷时有发生 结果是滤袋过早破损,袋式除尘器气流分布的必要性,袋式除尘器气流分布的必要性,滤袋下部磨损破漏(1),袋式除尘器气流分布的必要性,滤袋下部磨损破漏(2),袋式除尘器气流分布的必要性,滤袋下部磨损破漏(3),袋式除尘器的选用,处理风量运行温度粉尘理化性质 粉尘粒径 粒子形状 真密度和堆积密度 附着性和凝聚性 吸湿性和潮解性 磨啄性 带电性 可燃性和爆炸性入口含尘浓度,选用袋式除尘器时必须考虑的因素,烟气理化性质 水份(含湿量)腐蚀性气体及含量 露

4、点温度 气体组分(含氧量等)可燃性气体及含量 有毒气体及含量 工作制度工作压力工作环境 产尘设备类型 生产工艺 生产制度 周围条件,选用袋式除尘器时必须考虑的因素,1.确定处理风量 此处系指工况风量 如果给定的是标况风量则应换算 2.确定粉尘排放浓度 首先应符合国家标准 有些城市、地区和企业要求更低的浓度 许多情况下对净气含尘浓度有严格的要求：毒性粉尘 透平机进气净化 垃圾焚烧尾气 大型高炉的煤气净化,选用步骤,3.确定运行温度 上限应低于所选滤料允许的长期使用温度 下限应高于露点温度1520 当烟气中含有酸性气体时 露点温度较高 应予以特别的关注,选用步骤,4.选择清灰方式 根据：粉尘清灰的

5、难易程度 主要与烟气和粉尘的理化性质有关 对于粉尘粘、细、轻的炉窑烟气 或高温和含湿量大的烟气 宜采用清灰能力强的清灰方式反之可选择清灰能力较弱的清灰方式原则上宜优先选用强力清灰方式,选用步骤,5.选择滤料 应充分考虑：含尘气体的理化性质 粉尘的理化性质 除尘器的清灰方式 6.确定过滤风速 需要考虑多种因素(粉尘、烟气、清灰方式等)可以参照有关手册 并结合实际经验确定,选用步骤,7.计算过滤面积 过滤面积按下式计算 A=Q/60v式中，A袋式除尘器的过滤面积，m2；Q除尘器的处理风量，m3/h；v除尘器的过滤风速，m/min。,选用步骤,8.估算或确定除尘器的设备阻力 设备阻力（P）主要由三部

6、分组成：P=Pc+Pd+P0 Pa 式中，Pc除尘器结构(进风、出风等)阻力，Pa；Pd滤料上粉尘层的阻力，Pa；P0清洁滤料的阻力，Pa。袋式除尘器的设备阻力宜为 12001800 Pa,选用步骤,9.确定清灰制度 对于脉冲袋式除尘器主要确定 喷吹周期 脉冲间隔 在线或离线 对于分室反吹袋式除尘器主要确定 二状态或三状态 各状态的持续时间和次数,选用步骤,10.确定所需的除尘器型号、规格 依据上述结果查找样本 或者设计非标设备 11.确定清灰动力 对于脉冲袋式除尘器 还应计算(或查询)清灰气源的用量 对于反吹风袋式除尘器 也应确定阀门切换所需气量 根据气量和压力选定压缩机(或罗茨风机),选用

7、步骤,袋式除尘器设计,一.袋式除尘器设计要达到的目标 低阻力 低排放浓度 滤袋长寿命,袋式除尘器设计,二.如何实现低阻力 1.实现并长期保持袋式除尘器低阻力 应作为设计的首要目标 能否实现这一目标 关系到袋式除尘系统能否持续运行 决定着整个工程的成败 在一定程度上 控制阻力比控制过滤效果更重要,袋式除尘器设计,二.如何实现低阻力 2.袋式除尘器阻力的构成 除尘器结构(进风、出风等)阻力 滤料上粉尘层的阻力 清洁滤料的阻力 主要阻力 粉尘层阻力 约70%80%结构阻力 约30%20%设计的主要任务是控制这两部分阻力,袋式除尘器设计,二.如何实现低阻力 3.控制粉尘层的阻力 选择强力清灰方式 脉冲

8、喷吹能最有效地清除滤袋表面粉尘 而且清灰均匀 滤袋表面残留粉尘少 因而粉尘层阻力较其他方式低,袋式除尘器设计,二.如何实现低阻力 3.控制粉尘层的阻力 合理设计喷吹装置 脉冲阀应当是 结构简单 阻力小 启闭迅速 以最短的时间释放最大量的气体 才能给予滤袋以最大的冲击力 应优先采用直通(淹没)式脉冲阀,袋式除尘器设计,二.如何实现低阻力 3.控制粉尘层的阻力 合理设计喷吹装置 喷吹管应当是 尺寸适宜 喷嘴(孔)直径分布合理 引射器应当取消 引射器增加过滤阻力 更重要的是阻碍清灰气流 延缓了气流进入滤袋的时间 降低冲力,袋式除尘器设计,二.如何实现低阻力 3.控制粉尘层的阻力 优先采用上进风方式

9、应尽量避免灰斗进风 避免上升气流阻碍粉尘下落 以减少粉尘再次附着滤袋 试验表明 上进风比下进风降低阻力30%合理设计清灰制度,袋式除尘器设计,二.如何实现低阻力 4.控制结构阻力 简化除尘器进风和出风装置 减少气流速度和方向变化的次数 直通均流脉冲袋式除尘器是这方面一个实例 废弃了从总管到支管等多层次进风装置 也废弃了多层次的出风装置 采用直进直出的进风和出风方式,袋式除尘器设计,袋式除尘器设计,1进口变径管 及气流分布装置2进口烟道阀3花板4喷吹装置 5上箱体6出口烟道阀7滤袋和滤袋框架8中箱体 9灰斗10卸灰装置,二.如何实现低阻力 4.控制结构阻力 降低进风和出风速度 进风总管 14 m

10、/s 进风支管 1412 m/s 对于出风总管和支管 尽可能将气流速度控制得低些,袋式除尘器设计,三.如何实现低排放浓度 1.滤料的合理选择 优先采用捕尘率高的滤料 针刺毡(优于织物滤料)超细面层针刺毡(优于常规针刺毡)表面处理：覆膜 涂层,袋式除尘器设计,三.如何实现低排放浓度 2.重视滤袋接口 滤袋接口是指滤袋与花板的结合部 现在普遍采用弹性涨圈镶嵌的方式 应严格控制滤袋与花板袋孔的尺寸配合 严格控制花板袋孔的加工精度(采用数控激光切割 或者机加工),袋式除尘器设计,四.如何实现滤袋长寿命 1.选择适用对路的滤料 根据袋式除尘器设计时应考虑的各种因素：清灰方式 粉尘特性 烟气特性 运行温度

11、 露点温度 有无腐蚀性、易燃性、易爆性 确定纤维种类和结构的类型 2.做好气流分布 严格避免含尘气流对滤袋的冲刷,袋式除尘器设计,四.如何实现滤袋长寿命 3.认真控制袋式除尘器的阻力 以延长清灰周期 减少清灰次数(减少滤袋与框架的摩擦)4.严格控制每个喷嘴与滤袋的同心度 避免喷吹气流偏斜而冲刷滤袋,袋式除尘器设计,四.如何实现滤袋长寿命 5.严格控制滤袋与框架的尺寸配合 间隙过大将缩短滤袋寿命 间隙过小将导致滤袋紧绷在滤袋上而损坏6.加强自动监测与控制 高温下运行的除尘器应注意温度的监控 处理易燃易爆气体或粉尘时 应注意温度和含氧量监控 高湿条件下应防止温度低于露点,袋式除尘器设计,四.如何实

12、现滤袋长寿命 7.加强除尘器箱体的严密性 高温、高湿、腐蚀性条件下 除尘器漏风率应 1%2%8.保证卸灰顺畅 对于粉尘流动性较差的情况 尤其要防止粉尘架桥、粘结导致的卸灰不畅 粉尘堵塞严重时将淹没滤袋而致滤袋损坏,袋式除尘器设计,如何根据粉尘的性质选择滤料,一.粉尘的形状和粒径分布对细颗粒粉尘 宜选用1.纤维：较细 较短 卷曲多 不规则断面型2.结构：针刺毡(最好是超细面层针刺毡)若用织造物 宜用斜纹织 或表面进行拉毛处理3.后处理 表面喷涂 浸渍 覆膜,如何根据粉尘性质选择滤料,如何根据粉尘性质选择滤料,二.粉尘的附着性和凝聚性 1.粉尘的附着性和凝聚性较强 将使清灰困难 从而增加阻力 2.

13、宜选用针刺毡滤料 经表面烧毛、压光、镜面处理 或采用浸渍、涂层、覆膜处理 3.若选用织物滤料 宜以长丝织造 4.从滤料的材质而言 玻纤优于其他品种,三.粉尘的吸湿性和潮解性1.吸湿性粉尘在湿度增加后 流动性变差 易导致清灰困难2.CaO、CaCI、KCI、MgCl2粉尘 吸湿后潮解 其性质和形态均发生变化 容易糊住滤袋表面使滤袋失效3.滤料选用所遵循的原则与强附着性粉尘相同,如何根据粉尘性质选择滤料,如何根据粉尘性质选择滤料,四.粉尘的磨啄性1.铝粉、硅粉、碳粉、烧结矿粉是强磨损性粉尘2.对于磨啄性强的粉尘选用滤料的原则1)化纤优于玻纤 膨化玻纤优于一般玻纤 2)细纤维、短纤维、卷曲型纤维较好

14、,如何根据粉尘性质选择滤料,四.粉尘的磨啄性2.对于磨啄性强的粉尘选用滤料的原则3)针刺毡滤料优于织物滤料 4)织物中以缎纹织物最优 织物表面拉绒对提高耐磨性有一定作用5)增加滤料耐磨性的的其他措施 后处理：表面涂覆、压光等 玻纤滤料以硅油、石墨、聚四氟乙烯树脂处理,五.粉尘的可燃性和爆炸性1.对于易燃易爆粉尘 宜选用阻燃型、消静电滤料2.PPS、P84、PTFE纤维具有较好阻燃性能(氧指数大于30)3.聚丙烯、聚酰胺、聚酯、亚酰胺等滤料 可采用阻燃剂浸渍处理,如何根据粉尘性质选择滤料,五.粉尘的可燃性和爆炸性4.消静电滤料 在滤料本纤维中混入导电纤维(25)使其在经向或纬向具有导电性能 导电

15、纤维有不锈钢纤维和改性化学纤维 不锈钢纤维导电性能稳定可靠 改性化纤导电性能将随时间而衰退 导电纤维可等间隔编入导电经纱 或均匀混入经、纬纱线 或均匀混入絮棉层,如何根据粉尘性质选择滤料,与清灰周期有关的因素,1.过滤风速 在设备阻力一定的条件下 过滤风速低 清灰周期长 风速高 周期短 2.运行温度 其他条件下同时 常温下 周期长 高温下 周期短,与清灰周期有关的因素,3.粉尘理化性质长周期的条件：颗粒粗 浓度低 流动性好 吸湿性不强 堆积密度大 粘性小上述条件相反时 清灰周期相应缩短4.烟气理化性质 烟气含水量高 清灰周期相对较短,与清灰周期有关的因素,5.生产制度 间歇生产时 清灰周期可较

16、长 连续生产 周期相对较短6.有些特殊情况实行长周期 例如：高炉煤气净化 炉顶有足够的余压 可允许更高的阻力 采用玻纤与化纤复合滤料者很多 希望减少清灰以延长滤袋寿命,与清灰周期有关的因素,脉冲喷吹装置的弯管,弯管半径不宜过小 建议其半径为400mm优点：1.阻力小 清灰气流能量损失少 2.避免对喷吹管的磨损,脉冲喷吹装置的弯管,弯管半径过小的实例,脉冲喷吹装置的弯管,弯管半径过小导致喷吹管磨损,脉冲喷吹装置的弯管,喷吹管磨损的原因 弯管半径过小 同时供气管道内杂物未清除 气流携带杂物从弯管反弹 进而冲刷喷吹管背面,脉冲喷吹装置的弯管,脉冲喷吹装置的弯管,1-脉冲阀 2-稳压气包 3-弯管 4

17、-杂物 5-喷吹管,滤袋长度与清灰压力,滤袋长度与清灰压力,清灰压力 与滤袋长度没有直接的关系清灰压力主要取决于 脉冲阀的型式 脉冲阀和喷吹管的口径 喷吹装置的结构型式：弯管和喷吹管直径 喷嘴(或喷孔)直径及分布 袋口是否加文丘里引射器,滤袋长度与清灰压力,对于直径130160mm、长度68m的滤袋 若 喷吹装置设计合理 采用直通(淹没)式脉冲阀 脉冲阀承担的过滤面积在额定范围内 喷吹压力 0.2 MPa 都可获得良好清灰效果,现场安装如何保证花板的平直度,现场安装如何保证花板平直度,应尽量避免现场拼装花板和上箱体 花板、上箱体、喷吹装置应在厂内组装 严格保证组装质量 组装完成后严格检验 脉冲

18、阀应一一喷吹试验合格 三个部件整体出厂 现场整体安装,若不得已 需在现场进行安装 也应避免在中箱体上直接进行组装 应准备一块平整的场地 将花板、上箱体、喷吹装置严格组装 并对组装质量进行检验 合格后整体吊装,现场安装如何保证花板平直度,袋式除尘器结构的热膨胀问题,袋式除尘器结构的热膨胀问题,只有同时出现下述情况才需考虑热膨胀问题 除尘器长度 30 m 运行温度 150 亦即 当设备长度较小 或常温下 可不考虑热膨胀问题,袋式除尘器结构的热膨胀问题,袋式除尘器大多采用钢支架 极少采用混凝土柱脚 钢支架的节点 个别固接 多数铰接 钢支架的弹性变形可吸收结构的热膨胀,关于电袋复合除尘器,关于电袋复合

19、除尘器,一.电袋复合除尘器的立足点 1.利用荷电作用促使微细粒子凝聚成大颗粒 提高微细粒子的捕集率 解决 PM10PM2.5 的捕集问题 2.利用带同种电荷粉尘的排斥作用 使滤袋表面粉尘层疏松 从而降低阻力 解决袋式除尘器阻力过高问题(或保持阻力不变 但提高过滤风速),关于电袋复合除尘器,二.电袋复合除尘器的关键 关键在于使粉尘荷电 而且到达滤袋时粉尘仍然有足够电荷 美国一种一体组合型的设计 体现了上述关键 滤袋与电场距离很短 粉尘到达滤袋时电荷衰减少 效果 过滤风速 3.9 m/min 设备阻力 2000 Pa,静电除尘技术和袋式除尘技术结合以提高对微细粒子的捕集率或降低设备阻力,袋式除尘技

20、术,静电除尘技术,关于电袋复合除尘器,关于电袋复合除尘器,一体组合型电袋复合除尘器1边壁收集极板 2电晕极 3多孔的集尘极 4滤袋和框架,关于电袋复合除尘器,三.分区组合型 电袋复合除尘器 结构特点是“前电后袋”电区与袋区分开设置 当除尘器规模较大时(例如用于燃煤电厂)粉尘荷电后需运动较长距离方能到达滤袋 对位于后面的滤袋则距离更远 在此过程中粉尘的电荷可能失去 从而削弱荷电的效果,关于电袋复合除尘器,分区组合型电袋复合除尘器,1气流分布装置b2电区3气流分布装置a4旁路阀5旁路6出口烟道阀7上箱体8滤袋和框架9袋区,关于电袋复合除尘器,三.分区组合型 电袋复合除尘器 这种除尘器的不足之处 可

21、以从其运行效果得到证明 在 过滤风速 1.21.4 m/min 条件下 滤袋阻力 700900 Pa 说明荷电的效果没有充分体现,关于电袋复合除尘器,四.关于电袋复合除尘器的误区1.“电场除去80%的粉尘，降低滤袋的粉尘浓度”这是强调将电场作为预除尘使用 实际上袋式除尘器可以承受高含尘浓度 允许入口含尘浓度 1400mg/Nm3 甚至更高 单纯设置预除尘反而有害(不利于清灰)即使需要预除尘 也不必采用电除尘这种费用高的设备,关于电袋复合除尘器,四.关于电袋复合除尘器的误区 2.“粉尘浓度降低，避免对滤袋的冲刷”袋式除尘器滤袋受含尘气流冲刷时有发生 原因：气流分布不合理 箱体进风位置不当 进入箱

22、体的含尘气流速度过高 与入口含尘浓度并无直接关系 有些含尘浓度低的设备同样出现气流冲刷,关于电袋复合除尘器,五.电袋复合除尘器的缺点 1.电场产生的臭氧使SO2和NO氧化 生成SO3和NO2 腐蚀性显著增强 尤其当用于电厂并采用PPS滤料时 滤袋寿命将显著缩短 一位电力行业资深专家 跟踪调查30多台电袋复合除尘器 其中11台出现滤袋寿命缩短问题 使用时间最短者仅几个月,关于电袋复合除尘器,五.电袋复合除尘器的缺点 2.电区和袋区兼备 设备结构变得复杂 3.占地面积较大 4.投资高于纯袋式除尘器 4.增加了维修和配件准备的困难,关于电袋复合除尘器,六.采用电袋复合除尘器需认真考虑 1.想要解决什

23、么问题 例如：捕集微细粒子 显著降低袋式除尘器的阻力(或 显著提高袋式除尘器过滤风速)2.权衡利弊 分析采用后带来的好处和不足 看看是否划算,关于电袋复合除尘器,六.采用电袋复合除尘器需认真考虑 建议1.如果不是解决微细粒子的捕集 如果不能显著提高袋式除尘器过滤风速(或大幅度降低设备阻力)不要轻易采用电袋复合除尘器 建议2.将电除尘器改造为袋式除尘器 必要时可考虑保留一级电场 对于新建的除尘器 更不要轻易采用电袋复合除尘器,关于电袋复合除尘器,七.滤料 的选择 PPS+PTFE覆膜 和 PPS+P84 从过滤和清灰两方面而言 都有良好的性能 但若用于燃煤电厂 而且是电袋复合除尘器 则PPS纤维

24、可能受到腐蚀而影响滤袋寿命,关于电袋复合除尘器,八.过滤风速及其他 1.电厂袋式除尘器正常过滤风速 11.2 m/min 电袋复合除尘器若拟显著提高风速 必须保证粉尘有效荷电 并使粉尘到达滤袋前保持足够的电荷,关于电袋复合除尘器,八.过滤风速及其他 2.清灰压力 主要由喷吹装置的结构和性能决定 与是否电袋复合无关 3.滤袋长度 与是否电袋复合无关 主要与喷吹装置的清灰能力有关,关于电袋复合除尘器,九.气流分布板 1.电袋复合除尘器中 气流分布板的作用 不在于保证或提高电除尘的效率 应当是 防止含尘气流对滤袋的冲刷 将气流均匀地输送到不同区域的滤袋,关于电袋复合除尘器,九.气流分布板 2.电除尘

25、器的气流分布板 如果均匀性非常好 对于防止含尘气流冲刷滤袋 可能是有效的 但如果均匀性稍差 局部气流的速度可能超过滤袋的承受限度 滤袋可能因冲刷而破损,关于电袋复合除尘器,九.气流分布板 3.在“前电后袋”的复合除尘器中 由于电极的高度比滤袋的长度大得多 需要注意滤袋以下空间的气流合理分布 其中的一种情况是 如果滤袋下部空间的气体流量太大 可能导致袋间气流上升速度过高 增加粉尘的再附着 从而削弱清灰效果,如何使滤袋框架安装整齐,如何使滤袋框架安装整齐,1.滤袋框架制作质量良好 防护圈与框架轴心垂直2.花板平整度好 不存在明显的变形 3.运输过程仔细 框架不因运输而变形、弯曲4.安装前认真检查 剔除弯曲、变形的框架5.安装后检查安装效果 对少数安装不整齐的进行调整,谢 谢,